[发明专利]用于控制土壤磷素流失的土壤改良剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及土壤改良技术领域，尤其是一种用于控制土壤磷素流失的土壤改良剂及其制备方法与应用，土壤改良剂包括以下原料：多孔碳基80～100份、硫酸亚铁30～50份、硫酸铝25～40份、聚丙烯酰胺10～20份、改性丝瓜络45～60份，多孔碳基是将花生壳粉先后于磷酸溶液、盐酸溶液、碳酸氢盐溶液中浸泡，并于无氧条件下碳化制得，改性丝瓜络是将丝瓜络氧化预处理后，先后进行等离子体处理和微波间歇辐射处理制得。本发明的土壤改良剂控磷流失效果明显，有效地减少了土壤磷素向水体的排放，同时提高了土壤的有效磷养分，减少了农民的肥料投入，可用于坡耕地的土壤改良。

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域，尤其是一种用于控制土壤磷素流失的土壤改良剂及其制备方法与应用。

背景技术

当前，农业面源污染已经成为世界环保学者和管理者面临的最为棘手问题之一，其中，过量的N、P物质输入是构成农业面源污染的主要原因之一。N、P养分形成农业面源污染的主要源头分为两种，一是由于土壤本身含N、P等养分物质较高，二是由于人口压力大，过量化肥、农药输入农业生态系统，造成大量N、P蓄积在土壤中。这些含N、P养分的土壤，在径流的溶解和冲刷下，养分随之流失，尤其是植被覆盖地下的坡耕地，N、P等养分极易被径流洗脱而夹带进入受纳水体，加之农村经济的发展，含高N、P物质的畜禽养殖污水和大量生活垃圾排入水源，造成地表和地下水污染，最终导致水体富营养化，甚至发生有害藻类“水华”等生态灾害。

针对N、P等养分随径流进入水体而造成水环境污染的问题，一般采取“源头减量-过程阻断-养分再利用-生态修复”四级防控措施对养分进行拦截、吸收(净化)和再利用。研究表明，从源头上控制污染物的输入、迁移、转化是最有效的措施，包括：源头减少农业区的化肥、农药投入量，提高作物高效的养分利用率，降低农区径流强度和频度以及原位固持养分于土壤中。其中，在养分原位固持措施中，土壤改良剂是有效的养分迁移防控材料。土壤改良剂的出现在一定程度上缓解了农业生产危机，它的使用可以促进土壤团粒的形成，有效改善土壤结构，固定表土，保护土壤耕层，提高土壤肥力，改善土壤保水、保土、保肥性，提高污染物截留能力，提高粮食产量，增加土壤农学价值，还可以增加农民经济收入，减少环境污染和降低水环境富营养风险。

目前，土壤改良剂作为养分固持材料在农业面源污染防控方面具有较多的研究。其中，硫酸亚铁作为防病又肥田的土壤改良剂，能够有效地改良土壤的酸碱度，提高水稻产量，并且对土壤污染修复提供了理论依据；硫酸铝也是较为常用于盐碱地旱田的土壤改良剂，通过改变土壤可溶性盐分及平衡溶液的pH值，来有效改良土壤，可明显提高玉米出苗率；聚丙烯酰胺是一种新型的高效土壤结构改良剂，利用其很强的絮凝性，来维系良好的土壤结构，减少径流，防止土壤N、P养分过多流失。这三种材料都是研究利用较多也是较为有效的土壤改良剂。但是针对设施农业土和坡耕地土P素防控的研究尚未见报道，针对不同的径流雨水冲刷时间，不同强度的径流冲刷，不同的土壤类型有选择性地施用不同种土壤改良剂的研究也很少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制土壤磷素流失的土壤改良剂及其制备方法，制备得到的土壤改良剂控磷流失效果明显，有效地减少了土壤磷素向水体的排放，同时提高了土壤的有效磷养分，减少了农民的肥料投入，可用于坡耕地的土壤改良。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面在于公开了一种用于控制土壤磷素流失的土壤改良剂，以重量份计，所述土壤改良剂包括以下原料：多孔碳基80～100份、硫酸亚铁25～40份、硫酸铝0～15份、聚丙烯酰胺10～20份、改性丝瓜络45～60份。

进一步，以重量份计，所述土壤改良剂包括以下原料：多孔碳基90份、硫酸亚铁40份、硫酸铝33份、聚丙烯酰胺16份、改性丝瓜络50份；所述多孔碳基是将花生壳粉先后于磷酸溶液、盐酸溶液、碳酸氢盐溶液中浸泡，并于无氧条件下碳化制得；所述改性丝瓜络是将丝瓜络氧化预处理后，先后进行等离子体处理和微波间歇辐射处理制得。

进一步，所述聚丙烯酰胺是分子量为300万～400万的阴离子型聚丙烯酰胺。